(57)【要約】【課題】電力変換手段により交流回転機を回転駆動するために必要な、電気系の制御パラメータを交流回転機の電気的定数誤差等の外乱に対してロバストになる調整が可能で、その調整が簡便に行える交流回転機の制御装置を提供することを目的としている。【解決手段】電流指令演算手段４、電流検出手段３、電流指令値と電流検出値との偏差および設定された制御パラメータに基づき電圧指令値を出力する電流制御手段５、電力変換手段２、および品質工学に基づき、制御パラメータを制御因子として当該各制御因子に複数の水準を設定し各制御因子および各水準を直交表上に割り付け、割り付けた各条件において電流検出値と電圧指令値とから求めた電力演算値に基づき設定すべき制御パラメータを電流制御手段５に出力する制御パラメータ調整手段６を備える。【選択図】図１
2010284055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流指令を演算し電流指令値として出力する電流指令演算手段、交流回転機の電流を検出し電流検出値として出力する電流検出手段、前記電流検出値が前記電流指令値に追従するように前記電流指令値と前記電流検出値との偏差および設定された制御パラメータに基づき電圧指令を演算し電圧指令値として出力する電流制御手段、前記電圧指令値に基づき前記交流回転機に電圧を出力する電力変換手段、および設定すべき前記制御パラメータを調整して出力する制御パラメータ調整手段を備えた交流回転機の制御装置であって、
前記電流指令演算手段は、前記制御パラメータの調整を行うときは、調整用電流指令値を前記電流制御手段に出力し、
前記制御パラメータ調整手段は、品質工学に基づき、前記制御パラメータを制御因子として当該各制御因子に複数の水準を設定し前記各制御因子および前記各水準を直交表上に割り付け、前記調整用電流指令値を前記電流指令値とし前記直交表上に割り当てられた前記各制御因子および前記各水準の組み合わせで決まる各条件において前記交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき評価値を演算し前記評価値に基づき前記複数の水準から最適な水準を選択し当該水準に相当する前記制御因子を設定すべき前記制御パラメータとして出力することを特徴とする交流回転機の制御装置。
【請求項２】
前記交流回転機の回転速度を出力する速度演算手段を備え、
前記電流指令演算手段は、速度指令を入力し前記回転速度が前記速度指令に追従するように前記速度指令と前記回転速度との偏差および設定された速度制御パラメータに基づき電流指令を演算し前記電流指令値として出力することを特徴とする請求項１記載の交流回転機の制御装置。
【請求項３】
前記電流指令演算手段は、前記制御パラメータの調整を行うときは、調整用速度指令を入力して演算した電流指令を前記調整用電流指令値として前記電流制御手段に出力し、
前記制御パラメータ調整手段は、前記品質工学に基づき、前記制御パラメータに前記速度制御パラメータを含めて制御因子として当該各制御因子に複数の水準を設定し前記各制御因子および前記各水準を直交表上に割り付けるようにし、前記調整用電流指令値を前記電流指令値とし前記直交表上に割り当てられた前記各制御因子および前記各水準の組み合わせで決まる各条件において前記交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき評価値を演算し前記評価値に基づき前記複数の水準から最適な水準を選択し当該水準に相当する前記制御因子を設定すべき前記速度制御パラメータを含む制御パラメータとして出力するようにしたことを特徴とする請求項２記載の交流回転機の制御装置。
【請求項４】
前記電流指令演算手段は、前記電流制御手段からの電圧指令値と前記電力変換手段の出力電圧制限値と設定された補正制御パラメータとに基づき前記電流指令値を補正するようにしたことを特徴とする請求項２記載の交流回転機の制御装置。
【請求項５】
前記電流指令演算手段は、前記制御パラメータの調整を行うときは、調整用速度指令を入力して演算した電流指令を前記調整用電流指令値として前記電流制御手段に出力し、
前記制御パラメータ調整手段は、前記品質工学に基づき、前記制御パラメータに前記補正制御パラメータを含めて制御因子として当該各制御因子に複数の水準を設定し前記各制御因子および前記各水準を直交表上に割り付けるようにし、前記調整用電流指令値を前記電流指令値とし前記直交表上に割り当てられた前記各制御因子および前記各水準の組み合わせで決まる各条件において前記交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき評価値を演算し前記評価値に基づき前記複数の水準から最適な水準を選択し当該水準に相当する前記制御因子を設定すべき前記補正制御パラメータを含む制御パラメータとして出力するようにしたことを特徴とする請求項４記載の交流回転機の制御装置。
【請求項６】
前記調整用速度指令をステップ状に入力し、前記速度演算手段からの前記回転速度が上限値に至るまでの範囲で複数の速度領域を設定し、
前記制御パラメータ調整手段は、前記各速度領域において前記評価値を演算し、当該評価値に基づき設定すべき前記制御パラメータを出力するようにしたことを特徴とする請求項３または５に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項７】
前記制御パラメータ調整手段は、前記評価値として、前記電流制御手段から出力される前記電圧指令値と前記電流検出手段から出力される前記電流検出値とを乗算して電力演算値を演算することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項８】
前記電流指令演算手段は、前記制御パラメータの調整を行うときは、前記調整用電流指令値として所定の周波数の正弦波のスイープ波形のものを出力し、
前記制御パラメータ調整手段は、前記評価値として、前記電流検出手段から出力される前記電流検出値の前記スイープ波形の調整用電流指令値に対するゲインおよび位相差特性を演算することを特徴とする請求項１記載の交流回転機の制御装置。
【請求項９】
前記交流回転機は、ｎ（ｎは２以上の整数）組の巻線を有し、前記電流制御手段は、前記交流回転機の前記ｎ組の各巻線へ電圧を出力するための電圧指令値を出力する前記ｎ個の電流制御手段からなり、前記電流指令演算手段は、前記制御パラメータの調整を行うときは、前記調整用電流指令値を前記電流指令値として前記ｎ個の電流制御手段の少なくとも１個に出力し、前記制御パラメータ調整手段は、前記交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき前記評価値を演算し前記評価値に基づき設定すべき前記制御パラメータを前記ｎ個の電流制御手段に出力することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の交流回転機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流回転機を回転駆動する電力変換手段を備えた交流回転機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流回転機を回転駆動する際、特に交流回転機が三相回転機の場合、交流回転機の三相電流を交流回転機の角周波数で回転する回転二軸座標（以下ｄ−ｑ軸と称す）上の二軸電流に分解し、各軸上で電流制御するいわゆるベクトル制御が行われる。これを実現するために、交流回転機の制御装置には、電流制御手段と電流検出手段とが備わっている。また、電力変換手段から出力可能な電圧の範囲で電流制御が行われるよう更なる制御手段を付加しているものもある。
【０００３】
このような交流回転機の制御装置の一例として、例えば、特許文献１のものでは、ｄ−ｑ軸上の二軸電流に分解し、励磁分電流（ｄ軸電流）とトルク分電流（ｑ軸電流）とに分けてそれぞれを比例積分制御する電流制御手段を備えている、そして、トルク分電流を比例積分制御するトルク分電流制御手段から出力されるトルク分電圧成分を所定の値以下になるように制限するトルク分電圧リミッタと、前記トルク分電流制御手段から出力されるトルク分電圧成分と前記トルク分電圧リミッタから出力されるトルク分電圧指令とからトルク分電圧飽和量を求める減算器と、このトルク分電圧飽和量を保持する第１の積分器と、この保持されたトルク分電圧飽和量と角周波数とから励磁分電流指令修正量を出力する励磁分電流指令修正器と、励磁分電流指令からこの励磁分電流指令修正量を減算することにより励磁分電流修正指令を出力する減算器とを備えている。
【０００４】
また、大きな出力を得るため、例えば、特許文献２には、１つの回転機において同相電流が流される電機子巻線の組を少なくとも２組以上有する永久磁石同期電動機の制御装置が紹介されている。この装置では、複数組の三相巻線に三相交流電流を別々に供給し、電流位相をずらしたことを特徴とする。
【０００５】
先の特許文献１においては、速度が急激に変化した場合の電圧飽和の発生を抑えるために制御器の数が増加し、調整すべき制御パラメータの数も増えるが、適切にこれらの制御パラメータを調整する方法は開示されておらず、制御パラメータの調整が煩雑化する恐れが考えられる。
また、特許文献２においては、複数組の三相巻線の各組に電流位相をずらした三相交流電流を別々に供給するため、各三相巻線に対応する複数の電流制御手段が必要となるが、これらの電流制御手段の制御パラメータを調整する方法は開示されておらず、同様に、制御パラメータの調整が煩雑化する恐れが考えられる。
【０００６】
ところで、パラメータの設計方法として、例えば、非特許文献１に記載された品質工学による方法が広く知られており、この方式を利用した装置や方法が紹介されている。
例えば、特許文献３には、処理対象物を移動させるためのサーボモータの自動調整において、サーボモータの負荷イナーシャからサーボモータの最高加速度を求め、さらに、サーボモータの各種パラメータおよびその各々の水準をメカ剛性（共振周波数）に応じて自動設定した後、直交表や要因効果図を作成し、ＳＮ比が高くなるようなパラメータや水準を自動的に抽出するものが記載されている。
【０００７】
また、例えば、特許文献４には、位置指令を与え機械の位置を制御量とするサーボ系の制御装置が紹介されている。そして、位置指令としてステップ指令を与えた時の指令と制御量との間の理想的機能を、負荷機械位置の応答の時間積分値が時間に比例するものとして、品質工学の動特性解析実験を実施して最適パラメータの設計を行い、機械のパラメータ変動に対してロバストな、即ち、外乱や設計誤差などの不確定な変動に対して装置の特性を安定に維持できる制御パラメータを設定することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００３−００９４６３号公報（請求項２、図４）
【特許文献２】特許第４０３２３７０号公報（請求項２、図３）
【特許文献３】特開２００３−１７９０８３号公報（請求項１、図７）
【特許文献４】特開２００２−１７５１０１号公報（請求項１、図１）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「やさしく使える「タグチメソッド」の計算法」矢野宏著  日刊工業新聞社  ２００６年５月３１日初版１刷発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、交流回転機の制御装置では、種々複雑な制御が要請されるが、既述した通り、特許文献１や特許文献２では、必要となる制御パラメータを適切に調整する方法は開示されておらず、制御パラメータの調整が煩雑化するという課題があった。
また、特許文献３や特許文献４は、主として負荷接続を考慮した機械系の制御パラメータ調整を品質工学や遺伝的アルゴリズムの手法を用いて行うものであり、電流制御器等の電気系特有の制御パラメータの調整に適用できるものではない。
【００１１】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電力変換手段により交流回転機を回転駆動するために必要な、電気系の制御パラメータ（主に電流制御手段の制御パラメータ）を交流回転機の電気的定数誤差等の外乱に対してロバストになるように調整することが可能、かつ、前記制御パラメータの調整が簡便に行える交流回転機の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る交流回転機の制御装置は、電流指令を演算し電流指令値として出力する電流指令演算手段、交流回転機の電流を検出し電流検出値として出力する電流検出手段、電流検出値が電流指令値に追従するように電流指令値と電流検出値との偏差および設定された制御パラメータに基づき電圧指令を演算し電圧指令値として出力する電流制御手段、電圧指令値に基づき交流回転機に電圧を出力する電力変換手段、および設定すべき制御パラメータを調整して出力する制御パラメータ調整手段を備えた交流回転機の制御装置であって、
前記電流指令演算手段は、制御パラメータの調整を行うときは、調整用電流指令値を電流制御手段に出力し、
前記制御パラメータ調整手段は、品質工学に基づき、制御パラメータを制御因子として当該各制御因子に複数の水準を設定し各制御因子および各水準を直交表上に割り付け、調整用電流指令値を電流指令値とし直交表上に割り当てられた各制御因子および各水準の組み合わせで決まる各条件において交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき評価値を演算し評価値に基づき複数の水準から最適な水準を選択し当該水準に相当する制御因子を設定すべき制御パラメータとして出力するものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、以上のように、特に、電圧指令を演算し電圧指令値として出力する電流制御手段で必要となる制御パラメータの調整を、電流指令演算手段が調整用電流指令値を当該電流制御手段に出力し、品質工学に基づき、当該制御パラメータを制御因子として各制御因子に複数の水準を設定し各制御因子および各水準を直交表上に割り付け、交流回転機の制御装置から得られる出力に基づき評価値を演算しこれらの結果から最適の制御パラメータを選定調整するようにしたので、制御パラメータを、簡便確実に、しかも、電気的定数誤差等の外乱に対してロバストになるように調整することが可能な交流回転機の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における、電力変換手段２の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１における、調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３つの値（水準１〜３）の一例を示す図である。
【図４】Ｌ１８直交表を示す図である。
【図５】図４のＬ１８直交表を適用した場合の要因効果図の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における、交流回転機１ａと交流回転機１ａの制御装置を含めた交流回転機制御システムを示す構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２における、電力変換手段２ａの構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２における、調整法Ｂの場合の、調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた２つまたは３つの値（水準１〜３）の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示す構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態４における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示す構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における、電流指令演算手段４ｂの構成図である。
【図１２】制御因子１が６水準設定可能なＬ１８直交表を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４における、図４のＬ１８直交表を適用した場合の調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３つの値（水準１〜３）の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４における、図１２のＬ１８直交表を適用した場合の調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３ないし６つの値（水準１〜３ないし６）の一例を示す図である。
【図１５】図１２のＬ１８直交表を適用した場合の要因効果図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示すものである。
図１において、交流回転機１の制御装置は、交流回転機１へ三相交流電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを出力する電力変換手段２と、交流回転機１から出力される三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを交流回転機１の角周波数で回転する回転二軸座標（以下ｄｑ軸と称す）上の電流Ｉｄ、Ｉｑ（Ｉｄ：ｄ軸電流、Ｉｑ：ｑ軸電流）として検出する電流検出手段３と、ｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算する電流指令演算手段４と、電流検出手段３からの電流検出値Ｉｄ、Ｉｑと電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊と制御パラメータとに基づいて、ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を演算し、電力変換手段２へ電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を出力する電流制御手段５と、制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段６とにより構成する。
【００１６】
電力変換手段２は、電流制御手段５から出力される電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と交流回転機１の回転子位置θとに基づいて三相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを出力する。なお、交流回転機１の回転子位置θとは、交流回転機１が回転子に永久磁石を有する永久磁石同期機の場合、固定子のｕ相電機子巻線を基準に回転子に配置された永久磁石のＮ極方向の角度を指し、回転二軸座標のｄ軸を前記永久磁石のＮ極方向に定めることが一般的であり、以下の説明もこれに従う。交流回転機１が誘導機の場合は任意に定めた固定位置で良い。
図１において、回転子位置θは交流回転機１に備え付けの回転子位置検出手段７によって検出しているが、公知の技術である交流回転機１の出力電流や電圧を用いて推定するいわゆる（位置）センサレス制御技術を用いても良い。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１における、電力変換手段２の構成図である。
電力変換手段２は、電力変換部２１、スイッチング制御部２２、二相−三相座標変換部２３とからなる。
二相−三相座標変換部２３は、ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と回転子位置θとに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を出力する。ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を三相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊へ座標変換する式は（１）式である。
【００１８】
【数１】
2010284055.tif 000003
【００１９】
スイッチング制御部２２は、三相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に基づいて電力変換部２１へ三相スイッチング信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力する。電力変換部２１は、ｕ相、ｖ相、ｗ相の計３つのアーム２４ａ、２４ｂ、２４ｃを有しており、ｕ相には２つのスイッチング素子２５ａ、２５ｄが直列接続されている。同様に、ｖ相には２つのスイッチング素子２５ｂ、２５ｅが直列接続されており、ｗ相には２つのスイッチング素子２５ｃ、２５ｆが直列接続されている。電力変換手段２は、これらのスイッチング素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆを三相スイッチング信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいてオンオフすることによって直流電圧源２６の直流電圧を交流電圧に変換して交流回転器１へ出力する。なお、直流電圧源２６に関し、直流電圧を出力する電源あるいは電池、単相あるいは三相の交流電源を公知のコンバータによって直流電圧を得るものも直流電圧源２６に含む。
【００２０】
電流検出手段３は、交流回転機１の出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出し、出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと交流回転機１の回転子位置θとに基づいてｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑを出力する。交流回転機１の出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄｑ軸上の電流Ｉｄ、Ｉｑへ座標変換する式は（２）式である。
【００２１】
【数２】
2010284055.tif 000004
【００２２】
なお、交流回転機１の出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する際、Ｉｕ、Ｉｖのみ実測して、残りの一相の電流Ｉｗは検出したＩｕ、Ｉｖに基づいてＩｗ＝−Ｉｕ−Ｉｖの関係から求める方法、三相とも全て実測する方法いずれでも良い。また、各相の電流を直接検出する方法以外に、公知の技術である、電力変換部２１のＤＣリンク電流から前記出力電流を検出する方法でも良い。
【００２３】
電流指令演算手段４は、所望のｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算し、電流制御手段５へ出力する。例えば、所望のトルクを出力するような制御を行う場合は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を交流回転機１の電気的定数等から換算して設定すればよい。
【００２４】
電流制御手段５は、比例積分制御などを用いて、ｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊とに基づいて電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を出力する。電流制御手段５のシンプルな構成として（３）、（４）式で演算される比例積分制御を用いて、ｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊との各々の偏差が無くなるような電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を出力するものがある。
【００２５】
Ｖｄ＊＝Ｋｐｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ）＋Ｋｉｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ）／ｓ・・・（３）
Ｖｑ＊＝Ｋｐｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ）＋Ｋｉｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ）／ｓ・・・（４）
【００２６】
ただし、ｓはラプラス演算子であり、１／ｓは１回の時間積分を意味する。また、Ｋｐｄは電流制御ｄ軸比例ゲイン、Ｋｉｄは電流制御ｄ軸積分ゲイン、Ｋｐｑは電流制御ｑ軸比例ゲイン、Ｋｉｑは電流制御ｑ軸積分ゲインであり、これらＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑは電流制御に係わる制御パラメータで、本願発明の調整対象とする制御パラメータである。
【００２７】
制御パラメータ調整手段６は、本発明の要部をなす部分であり、制御パラメータ調整用の電流指令（調整用電流指令値）を電流指令演算手段４から出力することで交流回転機１へ電圧を出力した際の、ｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊に基づいて、品質工学の解析法、特に直交表を用いたパラメータ設計手法により調整対象の制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整する。
【００２８】
本実施の形態１では、調整対象制御パラメータ（品質工学における制御因子に相当する）を前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑの４因子とし、Ｌ１８直交表と呼ばれる行数を１８行有する直交表を用いた例について説明する。
【００２９】
まず、各制御パラメータに適当に３つの値（水準１〜３）を割り当てる。割り当てる方法に制約は無く、パラメータの概数が予め判明している場合、あるいは交流回転機の電気的定数（抵抗、インダクタンス等）から算出される場合はそれらの値を基準に割り当てても良い。
図３は、調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３つの値（水準１〜３）の一例を示し、図４は、Ｌ１８直交表を示している。Ｌ１８直交表を用いると、最大８つのパラメータ（因子）を調整することができるが、本実施の形態では調整する制御パラメータは４因子であるため、残りの４因子（図３の制御因子１、６、７、８）は何も割り当てない。
【００３０】
図４において、試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各行に記載されている通り、前記４つの制御パラメータの水準を設定し、各々の制御パラメータ設定の条件で計１８回制御パラメータ調整のための試験を実施する。すなわち、図４の直交表に基づいて、４つの制御パラメータの設定値を１８回変更して試験を実施する。本試験結果から制御パラメータ毎に水準１〜３の中でどの水準が適切な値かを求めることができる。本実施の形態で設定しなかった制御因子１、６、７、８については無視する。
【００３１】
通常、４つのパラメータ（４因子）を各因子３水準ずつ設定して、全ての水準の組合せについて総当りで試験を行うと、３の４乗である８１通りの試験が必要である。仮に、Ｌ１８直交表を用いて調整可能な８因子（７因子３水準と１因子２水準）を設定した場合は、全ての水準の組合せについて総当りで試験を行うと、３の７乗×２の４３７４通りの試験が必要である。しかし、図４のＬ１８直交表を用いると、１８回の試験といったより少ない作業工程で各パラメータの適切な水準値を求めることができ、省エネルギーとなる。
なお、本実施の形態１では、Ｌ１８直交表を用いたが、必ずしもＬ１８直交表を用いる必要は無く、調整する制御パラメータの因子数と水準数に応じて他の直交表を用いても良い。
【００３２】
パラメータ調整のための試験方法は、一例として、前記制御パラメータ調整用の所定のｑ軸電流指令値（Ｉｑｒ１＊、Ｉｑｒ２＊、・・・）を１通りまたは複数通り設定し、評価値として、これらを電流制御手段５へ出力した時の電力演算値Ｐｃａｌを、ｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊とに基づいて（５）式により算出し、入力に対する電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を、試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する。ＳＮ比と感度の算出は、非特許文献１に記載されている公知の演算手法を用いて算出する。
【００３３】
Ｐｃａｌ＝Ｖｄ＊・Ｉｄ＋Ｖｑ＊・Ｉｑ                  ・・・（５）
【００３４】
（５）式は、評価値とする電力演算値Ｐｃａｌの算出にｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊とを用いているが、（６）式のように、交流回転機１の出力電流検出値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと三相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊とに基づいて算出しても良い。
【００３５】
Ｐｃａｌ＝Ｖｕ＊・Ｉｕ＋Ｖｖ＊・Ｉｖ＋Ｖｗ＊・Ｉｗ    ・・・（６）
【００３６】
他の試験方法の例として、前記制御パラメータ調整用のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊をサインスイープ波形とし、このサインスイープ波を入力した時のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対するｑ軸電流検出値Ｉｑのゲイン特性と位相差特性を求め、所定の周波数におけるゲインあるいは位相差のＳＮ比と感度を試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する方法でも良い。
【００３７】
前記のパラメータ調整のための試験において、所定の調整用電流指令値をｑ軸側に与える方法について示したが、ｄ軸側に与える方法でも良い。ただし、電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を求めるには、トルクが発生するｑ軸側に電流を流すようにするのが望ましい。
【００３８】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を算出すると、非特許文献１に記載されている公知の演算手法を用いて、各制御パラメータ（制御因子）の水準毎にＳＮ比と感度を算出し、要因効果図を作成する。
図５は、要因効果図の一例を示すもので、縦軸がＳＮ比または感度、横軸が制御因子１〜８とその水準を示している。この要因効果図から、制御パラメータ毎に水準１〜３の中でどの水準が適切かをＳＮ比の大きさを基準に選択する。
なお、感度の大きさを基準に適切な各制御パラメータの水準を求めてもよいが、通常ＳＮ比が小さければ感度の調整は可能であるため、ここではＳＮ比を優先させ、所望の感度が得られない場合は感度も水準選択に考慮する。
【００３９】
図５の場合、各制御パラメータのＳＮ比が最大となる水準値を選択すると、制御因子２（制御パラメータＫｐｄ）：水準２（３０）、制御因子３（制御パラメータＫｉｄ）：水準２（３００００）、制御因子４（制御パラメータＫｐｑ）：水準２（６０）、制御因子５（制御パラメータＫｉｑ）：水準１（４００００）となり、制御パラメータの適切な設定値Ｋｐｄ：３０、Ｋｉｄ：３００００、Ｋｐｑ：６０、Ｋｉｑ：４００００が求まる。ただし、図５において、設定しなかった制御因子１、６、７、８のＳＮ比・感度は特に意味を持たない。
【００４０】
図３のＬ１８直交表では、各制御パラメータとも３水準の設定となるため、さらに細かく制御パラメータを調整する場合は、前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験で得られた各制御パラメータ（Ｋｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑ）の適切値を基準に再度水準を設定し直して、同様な試験を繰り返せば良い。
このようにして、電流制御に係わる調整対象制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整する。
【００４１】
また、抵抗・インダクタンス等の誤差因子に対してロバストになるように制御パラメータを調整できるように、誤差条件Ｎ１、Ｎ２、・・・といったように複数の誤差条件を設定し、前記誤差条件の各々に対してＬ１８直交表に基づいたＮｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験を実施し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について複数の誤差条件を考慮した電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を算出しても良い。
【００４２】
一例として、制御パラメータの概数を交流回転機の電気的定数（抵抗、インダクタンス等）から算出する場合、温度変化等に起因する抵抗値の変動、磁気飽和等に起因するインダクタンスの変動を考慮するために、制御パラメータの概数の演算に用いる交流回転機の電気的定数に誤差があると仮定して、予め設定した誤差条件Ｎ１、Ｎ２、・・・に基づいた誤差を含めて制御パラメータの概数を演算する。例えば、誤差条件Ｎ１では、インダクタンスＬの値が所定の値より３０％小さいケースを想定し、誤差条件Ｎ２では、インダクタンスＬの値が所定の値より３０％大きいケースを想定する場合、誤差条件Ｎ１では、所定の値より３０％小さいインダクタンスＬの値を用いて制御パラメータを演算し、誤差条件Ｎ２では、所定の値より３０％大きいインダクタンスＬの値を用いて制御パラメータを演算する。
【００４３】
前記誤差条件Ｎ１、Ｎ２の各々に対して前記Ｌ１８直交表に基づいたＮｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験を実施（結果として３６回の試験を実施）し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について複数の誤差条件を考慮した電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を算出して、要因効果図を作成する。
このように、温度変化等種々の外乱を想定した広い範囲の条件データを考慮した中から最適の制御パラメータを調整抽出することになり、結果として、このようにして設定された制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを用いた制御動作は、温度変化等によるインダクタンス等の誤差因子に対して影響されにくい、すなわち、ロバストな制御特性が得られる。
【００４４】
以上で説明したように、本発明の実施の形態１における交流回転機の制御装置によれば、品質工学による直交表を用いた制御パラメータ設計手法に基づいて電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整を行うことから、インダクタンスをはじめとする交流回転機の電気的定数誤差等の外乱にロバストな制御パラメータが得られ、かつ、複数の制御パラメータをより少ない作業工程で簡便に調整できる効果がある。その結果、電力変換手段２を用いて交流回転機１を安定に駆動できる。
【００４５】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２における、交流回転機１ａと交流回転機１ａの制御装置を含めた交流回転機制御システムを示すものである。
なお、実施の形態１と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略し、ここでは主として実施の形態１と異なる構成について説明する。
【００４６】
本実施の形態２の交流回転機１ａは、実施の形態１の交流回転機１と異なり、第１の三相巻線と第２の三相巻線との２組の三相巻線を有している。
また、本実施の形態２の交流回転機１ａの制御装置は、交流回転機１ａの第１の三相巻線へ三相交流電圧Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を出力し、交流回転機１ａの第２の三相巻線へ三相交流電圧Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を出力する電力変換手段２ａと、交流回転機１ａの第１の三相巻線から出力される三相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を交流回転機１ａの角周波数で回転するｄｑ軸上の電流Ｉｄ１、Ｉｑ１として検出する第１の電流検出手段３ａと、交流回転機１ａの第２の三相巻線から出力される三相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２を交流回転機１ａの角周波数で回転するｄｑ軸上の電流Ｉｄ２、Ｉｑ２として検出する第２の電流検出手段３ｂと、ｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算する電流指令演算手段４と、第１の電流検出手段３ａからの電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１と電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊と制御パラメータとに基づいて、ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊を演算し、電力変換手段２ａへ電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊を出力する第１の電流制御手段５ａと、第２の電流検出手段３ｂからの電流検出値Ｉｄ２、Ｉｑ２と電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊と制御パラメータとに基づいて、ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を演算し、電力変換手段２ａへ電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を出力する第２の電流制御手段５ｂと、制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段６ａとにより構成する。
【００４７】
電力変換手段２ａは、第１の電流制御手段５ａから出力される電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊と交流回転機１ａの回転子位置θとに基づいて三相電圧Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を出力し、第２の電流制御手段５ｂから出力される電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊と交流回転機１ａの回転子位置θとに基づいて三相電圧Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を出力する。ただし、固定子の巻線配置の制約上、交流回転機１ａの第１の三相巻線のｕ相電機子巻線の配置と第２の三相巻線のｕ相電機子巻線の配置がずれていることがある。このことにより、交流回転機１ａが回転子に永久磁石を有する永久磁石同期機の場合、第１の三相巻線のｕ相電機子巻線を基準に回転子に配置された永久磁石のＮ極方向の角度と第２の三相巻線のｕ相電機子巻線を基準に回転子に配置された永久磁石のＮ極方向の角度とにずれが生じ、第１の三相巻線と第２の三相巻線とでは回転子位置θが異なってしまう。
【００４８】
この回転子位置θのずれを補正する例として、図６では、交流回転機１ａの回転子位置θ（第１の三相巻線を基準とした回転子位置、あるいは第２の三相巻線を基準とした回転子位置、その他回転子の任意の位置を基準とした回転子位置いずれでも良い）を回転子位置検出手段７で検出（あるいは推定）し、位相補正手段８によって、交流回転機１ａの回転子位置θに対して個別に補正した第１の三相巻線を基準とした回転子位置θ１、第２の三相巻線を基準とした回転子位置θ２を出力し、このθ１、θ２に基づいて、ｄｑ軸から三相への変換（またはその逆）を行うようにしている。前記２組の三相巻線同士の配置のずれが無ければ、位相補正手段８を省略してもよく、また、位相補正手段８での回転子位置θに対する位相補正量は前記２組の三相巻線同士の配置のずれの角度と必ずしも同じにしなくても良い。
【００４９】
図７は、本発明の実施の形態２における、電力変換手段２ａの構成図である。実施の形態１における電力変換手段２の構成とは異なり、各々２組の電力変換部（２１ａ、２１ｂ）、スイッチング制御部（２２ａ、２２ｂ）、二相−三相座標変換部（２３ａ、２３ｂ）とからなる。
二相−三相座標変換部２３ａは、第１の三相巻線に関するｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊と前記θ１とに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊を出力し、二相−三相座標変換部２３ｂは、第２の三相巻線に関するｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊と前記θ２とに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊を出力する。
【００５０】
２組のｄｑ軸上の電圧指令値（Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊）、（Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊）を２組の三相電圧指令値（Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊）、（Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊）へ座標変換する式は（７）式である。
【００５１】
【数３】
2010284055.tif 000005
【００５２】
スイッチング制御部２２ａは、第１の三相巻線に関する三相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊に基づいて電力変換部２１ａへ三相スイッチング信号Ｓｕ１、Ｓｖ１、Ｓｗ１を出力し、スイッチング制御部２２ｂは、第２の三相巻線に関する三相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊に基づいて電力変換部２１ｂへ三相スイッチング信号Ｓｕ２、Ｓｖ２、Ｓｗ２を出力する。
【００５３】
電力変換部２１ａは、ｕ相、ｖ相、ｗ相の計３つのアーム２４ｄ、２４ｅ、２４ｆを有しており、ｕ相には２つのスイッチング素子２５ｇ、２５ｊが直列接続されている。同様に、ｖ相には２つのスイッチング素子２５ｈ、２５ｋが直列接続されており、ｗ相には２つのスイッチング素子２５ｉ、２５ｌが直列接続されている。
電力変換部２１ｂは、ｕ相、ｖ相、ｗ相の計３つのアーム２４ｇ、２４ｈ、２４ｉを有しており、ｕ相には２つのスイッチング素子２５ｍ、２５ｐが直列接続されている。同様に、ｖ相には２つのスイッチング素子２５ｎ、２５ｑが直列接続されており、ｗ相には２つのスイッチング素子２５ｏ、２５ｒが直列接続されている。
【００５４】
電力変換手段２ａは、スイッチング素子２５ｇ、２５ｈ、２５ｉ、２５ｊ、２５ｋ、２５ｌを三相スイッチング信号Ｓｕ１、Ｓｖ１、Ｓｗ１に基づいてオンオフすることによって直流電圧源２６ａの直流電圧を交流電圧に変換して交流回転機１ａの第１の三相巻線へ出力し、スイッチング素子２５ｍ、２５ｎ、２５ｏ、２５ｐ、２５ｑ、２５ｒを三相スイッチング信号Ｓｕ２、Ｓｖ２、Ｓｗ２に基づいてオンオフすることによって直流電圧源２６ｂの直流電圧を交流電圧に変換して交流回転機１ａの第２の三相巻線へ出力する。
なお、直流電圧源２６ａ、２６ｂに関し、図７では、電力変換部２１ａと電力変換部２１ｂとでは別の直流電圧源となっているが、電力変換部２１ａと電力変換部２１ｂとで共通の１つの直流電圧源を用いても良い。
【００５５】
図６に戻り、第１の電流検出手段３ａは、交流回転機１ａの第１の三相巻線から出力される三相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を検出し、出力電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１と前記θ１とに基づいて第１の三相巻線に関するｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１を出力する。同様に、第２の電流検出手段３ｂは、交流回転機１ａの第２の三相巻線から出力される三相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２を検出し、出力電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２と前記θ２とに基づいて第２の三相巻線に関するｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ２、Ｉｑ２を出力する。交流回転機１の各三相巻線から出力される電流をｄｑ軸上の電流へ座標変換する式は（８）式である。
【００５６】
【数４】
2010284055.tif 000006
【００５７】
電流指令演算手段４は、実施の形態１と同一の構成なので説明を省略する。
第１の電流制御手段５ａは、比例積分制御などを用いて、第１の三相巻線に関するｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１とｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊とに基づいて第１の三相巻線に関する電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊を出力する。同様に、第２の電流制御手段５ｂは、第２の三相巻線に関するｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ２、Ｉｑ２とｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊とに基づいて第２の三相巻線に関する電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を出力する。
【００５８】
電流制御手段５ａ、５ｂの構成として、実施の形態１と同様に、（９）〜（１２）式で演算される比例積分制御を用いて、各三相巻線のｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１、Ｉｄ２、Ｉｄ２とｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊との各々の偏差が無くなるような電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊、Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を出力するものがある。
【００５９】
Ｖｄ１＊＝Ｋｐｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ１）＋Ｋｉｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ１）／ｓ
・・・（９）
Ｖｑ１＊＝Ｋｐｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ１）＋Ｋｉｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ１）／ｓ
・・・（１０）
Ｖｄ２＊＝Ｋｐｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ２）＋Ｋｉｄ・（Ｉｄ＊−Ｉｄ２）／ｓ
・・・（１１）
Ｖｑ２＊＝Ｋｐｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ２）＋Ｋｉｑ・（Ｉｑ＊−Ｉｑ２）／ｓ
・・・（１２）
【００６０】
ただし、（９）〜（１２）式では電流制御に係わる各ゲイン（制御パラメータ）は、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとで共通としたが、各電流制御手段５ａ、５ｂとで異なる設定にしても良い。この場合、第１の電流制御手段５ａの各制御パラメータをＫｐｄ１、Ｋｉｄ１、Ｋｐｑ１、Ｋｉｑ１、第２の電流制御手段５ｂの各制御パラメータをＫｐｄ２、Ｋｉｄ２、Ｋｐｑ２、Ｋｉｑ２とする。
【００６１】
制御パラメータ調整手段６ａは、実施の形態１と同様に、前記制御パラメータ調整用の電流指令値を電流指令演算手段４から出力することによって、第１の三相巻線、第２の三相巻線の少なくとも片方に電圧を印加し、各三相巻線のｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１、Ｉｄ２、Ｉｑ２とｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊、Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊に基づいて、直交表を用いた制御パラメータ設計手法により前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整する。
【００６２】
交流回転機１ａが２組の三相巻線を有する場合、主な調整法として以下のＡ〜Ｃの調整法がある。
（調整法Ａ）２組の三相巻線両方に前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づき電圧を印加し、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとで共通である前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整する。
（調整法Ｂ）２組の三相巻線両方に前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加し、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとで異なる前記制御パラメータを調整する。
（調整法Ｃ）２組の三相巻線の内、片方のみに前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加し、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとで共通である前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整する。
【００６３】
以下、前記調整法Ａ〜Ｃの一例について説明する。
調整法Ａの一例として、実施の形態１の図３と同様に、各制御パラメータに３つの値（水準）を割り当てて図４のＬ１８直交表を用いて調整する方法を説明する。
この方法では、前記制御パラメータ調整用の所定のｑ軸電流指令値（Ｉｑｒ１＊、Ｉｑｒ２＊、・・・）を１通りまたは複数通り設定し、これらを入力した時の評価値として電力演算値Ｐｃａｌを各三相巻線のｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１、Ｉｄ２、Ｉｑ２と各三相巻線のｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊、Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊とに基づいて（１３）〜（１５）式により算出し、入力に対する電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する。ここで、第１の三相巻線における電力演算値を第１の電力演算値Ｐｃａｌ１、第２の三相巻線における電力演算値を第２の電力演算値Ｐｃａｌ２とする。
【００６４】
Ｐｃａｌ＝Ｐｃａｌ１＋Ｐｃａｌ２                              ・・・（１３）
Ｐｃａｌ１＝Ｖｄ１＊・Ｉｄ１＋Ｖｑ１＊・Ｉｑ１                ・・・（１４）
Ｐｃａｌ２＝Ｖｄ２＊・Ｉｄ２＋Ｖｑ２＊・Ｉｑ２                ・・・（１５）
【００６５】
また、第１の電力演算値Ｐｃａｌ１と第１の電力演算値Ｐｃａｌ２の算出の際、（１６）式、（１７）式から算出しても良い。
【００６６】
Ｐｃａｌ１＝Ｖｕ１＊・Ｉｕ１＋Ｖｖ１＊・Ｉｖ１＋Ｖｗ１＊・Ｉｗ１・・・（１６）
Ｐｃａｌ２＝Ｖｕ２＊・Ｉｕ２＋Ｖｖ２＊・Ｉｖ２＋Ｖｗ２＊・Ｉｗ２・・・（１７）
【００６７】
電力演算値Ｐｃａｌの演算以外は、実施の形態１と同様の手順で前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整できる。
【００６８】
調整法Ｂの一例として、前記８因子の制御パラメータＫｐｄ１、Ｋｉｄ１、Ｋｐｑ１、Ｋｉｑ１、Ｋｐｄ２、Ｋｉｄ２、Ｋｐｑ２、Ｋｉｑ２に２つまたは３つの値（水準）を割り当てて図４のＬ１８直交表を用いて調整する方法がある。
図８は、調整法Ｂにおいて調整する制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた２つまたは３つの値（水準１〜３）の一例を示している。ただし、制御因子１〜８に対する前記８因子の制御パラメータの割り当て方は必ずしも図８と同じである必要はない。前記の通り、図４のＬ１８直交表を用いれば、最大８つのパラメータ（因子）を調整することができるため、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験結果から図５と同様の要因効果図が得られ、得られた要因効果図を基に前記８因子の制御パラメータの適切な値が得られる。実施の形態１における図３が図８に変更となる以外は、前記調整法Ａと同様の手順で前記制御パラメータＫｐｄ１、Ｋｉｄ１、Ｋｐｑ１、Ｋｉｑ１、Ｋｐｄ２、Ｋｉｄ２、Ｋｐｑ２、Ｋｉｑ２を調整できる。
【００６９】
調整法Ｃでは、前記調整法Ａと同様の調整を、２組の三相巻線の内、片方のみに前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加して実施する。この方法では、前記制御パラメータ調整用の所定のｑ軸電流指令値（Ｉｑｒ１＊、Ｉｑｒ２＊、・・・）を１通りまたは複数通り設定し、これらを、電圧を印加する三相巻線に係わる電流制御手段５ａ（または電流制御手段５ｂ）へ出力した時の評価値として電力演算値Ｐｃａｌを、電圧を印加する三相巻線に係わる方のｄｑ軸上の電流検出値と電圧指令値とに基づいて算出し、入力に対する電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する。すなわち、第１の三相巻線に前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加した場合はＰｃａｌ＝Ｐｃａｌ１、第２の三相巻線に前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加した場合はＰｃａｌ＝Ｐｃａｌ２として電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度とを試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出すれば良い。２組の三相巻線の内、片方のみに前記制御パラメータ調整用の電圧を印加して実施する点以外は、前記調整法Ａと同様の手順で制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑを調整できる。
【００７０】
また、これらの調整法の応用として、前記制御パラメータＫｐｄ１、Ｋｉｄ１、Ｋｐｑ１、Ｋｉｑ１、Ｋｐｄ２、Ｋｉｄ２、Ｋｐｑ２、Ｋｉｑ２の調整を、２組の三相巻線の内、片方ずつ前記制御パラメータ調整用の電流指令値に基づく電圧を印加して実施しても良い。
【００７１】
なお、以上の本発明の実施の形態２では、第１の三相巻線と第２の三相巻線との２組の三相巻線を有している交流回転機１ａを対象とした交流回転機の制御装置について説明したが、三相巻線の組数が３組以上の交流回転機についても同様な調整手順により、電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整を実施できる。
【００７２】
以上で説明したように、本発明の実施の形態２における交流回転機の制御装置によれば、品質工学による直交表を用いた制御パラメータ設計手法に基づいて電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整を行うことから、インダクタンスをはじめとする交流回転機の電気的定数誤差等の外乱にロバストな制御パラメータが得られ、かつ、複数の制御パラメータをより少ない作業工程で簡便に調整できる効果があるとともに、交流回転機を相電流が流される電機子巻線の組数、すなわち三相巻線の組数が複数であっても前記制御パラメータを調整できる効果がある。
【００７３】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示すものである。
なお、実施の形態１と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略し、ここでは主として実施の形態１と異なる構成について説明する。
【００７４】
本実施の形態３では、図１に示される本実施の形態１の交流回転機制御システムに回転子位置検出手段７で検出（あるいは推定）した交流回転機１の回転子位置θに基づいて交流回転機１の回転速度ωｍを演算する速度演算手段９を加えている。そして、電流指令演算手段４ａは、速度指令ωｍ＊と交流回転機１の回転速度ωｍとに基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を出力するようにした。
なお、速度演算手段９が加わる点と、本実施の形態３における電流指令演算手段４ａが実施の形態１における電流指令演算手段４と異なる点以外、実施の形態１における交流回転機の制御装置と同一の構成である。
以下、本発明の実施の形態３における速度演算手段９と電流指令演算手段４ａについて説明する。
【００７５】
速度演算手段９は、回転子位置検出手段７で検出（あるいは推定）した交流回転機１の回転子位置θの変化率を演算し、交流回転機１の回転速度ωｍとして出力する。
電流指令演算手段４ａは、比例積分制御などを用いて、所望の速度指令ωｍ＊と回転速度ωｍとに基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を出力する。Ｉｑ＊を演算する方法として（１８）式で演算される比例積分制御を用いて、回転速度ωｍと速度指令ωｍ＊との各々の偏差が無くなるようにｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算する方法がある。
【００７６】
Ｉｑ＊＝Ｋｐｓ・（ωｍ＊−ωｍ）＋Ｋｉｓ・（ωｍ＊−ωｍ）／ｓ・・・（１８）
【００７７】
ただし、ｓはラプラス演算子であり、１／ｓは１回の時間積分を意味する。また、Ｋｐｓは速度制御比例ゲイン、Ｋｉｓは速度制御積分ゲインである。これらのゲインは、交流回転機の電気的定数（抵抗、インダクタンス等）や機械的定数（イナーシャ等）に基づいて設定しても良い。図９は、この場合の構成を示している。すなわち、制御パラメータ調整手段６は、もっぱら電流制御で必要となる制御パラメータを調整して電流制御手段５に出力する。
【００７８】
以下では、（１８）式のＫｐｓ、Ｋｉｓを速度制御パラメータとし、制御パラメータ調整手段６が、制御パラメータに前記速度制御パラメータを含めて調整対象制御パラメータとして合わせてその調整を行い、調整の結果としての設定すべき制御パラメータおよび速度制御パラメータをそれぞれ電流制御手段５および電流指令演算手段４ａに出力するとした場合について説明する。
【００７９】
具体的には、これら速度制御パラメータＫｐｓ、Ｋｉｓに相当する制御因子を、先の図３において割り当てられていない制御因子１、６〜８のいずれか２つに割り当てることで、制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑとともに速度制御パラメータＫｐｓ、Ｋｉｓを合わせ調整する。
そして、パラメータ調整のための試験においては、調整用の所定の速度指令ωｍ＊（ωｍ１＊、ωｍ２＊、・・・）を１通りまたは複数通り設定して、これらの速度指令ωｍ＊を電流指令演算手段４ａへ入力し、（１８）式の演算によって得られるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を、先の実施の形態例で設定した調整用電流指令値として電流制御手段５へ出力した時の電力演算値Ｐｃａｌを評価値として前記制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑと速度制御パラメータＫｐｓ、Ｋｉｓとを合わせ調整する。
なお、調整用電流指令値として、前記ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に加え、トルク等から決まる所定の値に設定したｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を電流制御手段５に出力して各制御パラメータの調整を行うようにしてもよい。
【００８０】
なお、以上の本発明の実施の形態３では、１組の三相巻線を有している交流回転機１を対象とした交流回転機の制御装置について説明したが、実施の形態２で示したような三相巻線の組数が２組以上の交流回転機についても同様な調整手順により、電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整が実施できる。
【００８１】
本発明によれば、速度制御系の構築により所望の速度指令に制御できるとともに、インダクタンスをはじめとする回転機の電気的定数誤差等の外乱にロバストな制御パラメータが得られ、かつ、複数の制御パラメータをより少ない作業工程で調整できる効果がある。
【００８２】
以上で説明したように、本発明の実施の形態３における交流回転機の制御装置によれば、品質工学による直交表を用いた制御パラメータ設計手法に基づいて電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整を行うことから、インダクタンスをはじめとする交流回転機の電気的定数誤差等の外乱にロバストな制御パラメータが得られ、かつ、速度指令と回転速度とから電流指令を演算する場合に必要となる速度制御パラメータの調整についても、電流制御で必要となる制御パラメータに含め、これら複数の制御パラメータをより少ない作業工程で簡便に調整できる効果がある。その結果、電力変換手段２を用いて交流回転機１を安定に駆動できる。
【００８３】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４における、交流回転機１と交流回転機１の制御装置を含めた交流回転機制御システムを示すものである。
なお、実施の形態３と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略し、ここでは主として実施の形態３と異なる構成について説明する。
【００８４】
本実施の形態４における電流指令演算手段４ｂは、速度指令ωｍ＊と交流回転機１の回転速度ωｍとに基づいてｑ軸電流指令値を出力するとともに、電流制御手段５から出力される電圧指令値に基づいてｄｑ軸上の電流指令値を補正するようにした。これは、電流制御手段５から出力されるｄｑ軸上の電圧指令値が電力変換手段２から出力可能な電圧である出力電圧制限値Ｖｌｉｍを超えた場合に、前記Ｖｌｉｍとｄｑ軸上の電圧指令との差分に応じてｄｑ軸上の電流指令値を補正することにより、ｄｑ軸上の電圧指令値を前記Ｖｌｉｍ以下に抑制することを目的とする。
【００８５】
なお、本実施の形態４における電流指令演算手段４ｂが実施の形態３における電流指令演算手段４ａと異なる点、本実施の形態４における制御パラメータ調整手段６ｂが実施の形態３における制御パラメータ調整手段６と異なる点以外、実施の形態１における交流回転機の制御装置と同一の構成である。
【００８６】
以下、本発明の実施の形態４における電流指令演算手段４ｂの構成と動作、および制御パラメータ調整手段６ｂにおける制御パラメータ調整法について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態４における、電流指令演算手段４ｂの構成図である。図１１は、特に交流回転機１が電力変換手段２から出力する三相電圧の周波数と交流回転機１の電気的回転速度（交流回転機１の回転速度ωｍと交流回転機１の極対数Ｐｍとの積）が同じとなる同期機の場合の構成図である。
【００８７】
本実施の形態４における電流指令演算手段４ｂは、ｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と速度指令ωｍ＊と交流回転機１の回転速度ωｍと、後述する補正制御パラメータＫｄ、Ｋｑを入力とし、ｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を出力とする。
まず、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の絶対値｜Ｖｄ＊｜を絶対値演算器４１ａにて演算し、前記Ｖｌｉｍに応じて設定されるｄ軸電圧制限値Ｖｄｌｉｍと前記｜Ｖｄ＊｜の差分ΔＶｄ（＝｜Ｖｄ＊｜−Ｖｄｌｉｍ）を加減算器４２ａにて演算する。同様に、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊の絶対値｜Ｖｑ＊｜を絶対値演算器４１ｂにて演算し、前記Ｖｌｉｍに応じて設定されるｑ軸電圧制限値Ｖｑｌｉｍと前記｜Ｖｑ＊｜の差分ΔＶｑ（＝｜Ｖｑ＊｜−Ｖｑｌｉｍ）を加減算器４２ｂにて演算する。速度演算手段９より出力される交流回転機１の回転速度ωｍに対しては、回転速度ωｍの絶対値｜ωｍ｜を絶対値演算器４１ｃにて演算し、機械角換算から電気角換算に変換するために｜ωｍ｜と交流回転機１の極対数Ｐｍとの積｜ω１｜（＝Ｐｍ・｜ωｍ｜）を乗算器４３０にて演算する。（１９）式で演算される比例積分制御を用いて、回転速度ωｍと速度指令ωｍ＊との各々の偏差が無くなるようにｑ軸電流指令値をＰＩ制御器４５にて演算する。ただし、（１９）式により得られるｑ軸電流指令値に対し、後述する補正を行うことから、この補正前と補正後のｑ軸電流指令値を区別するため、（１９）式で得られる（補正前の）ｑ軸電流指令値をＩｑｘ＊とする。
【００８８】
Ｉｑｘ＊＝Ｋｐｓ・（ωｍ＊−ωｍ）＋Ｋｉｓ・（ωｍ＊−ωｍ）／ｓ・・・（１９）
【００８９】
また、交流回転機１が電力変換手段２から出力する三相電圧の周波数と交流回転機１の電気的回転速度（交流回転機１の回転速度ωｍと交流回転機１の極対数Ｐｍとの積）が負荷運転時にすべり周波数ωｓ分異なる誘導機の場合は、前記｜ω１｜は（２０）式の演算により求め、すべり周波数ωｓは（２１）式の演算により求める。
【００９０】
｜ω１｜＝Ｐｍ・｜ωｍ＋ωｓ｜                                  ・・・（２０）
ωｓ＝（１＋Ｌｒ・ｓ  ／  Ｒｒ）・（Ｒｒ・Ｉｑ）／（Ｌｒ・Ｉｄ）・・・（２１）
【００９１】
乗除算器４３１ａ、４３１ｂにて（２２）式、（２３）式の演算を行い、（２２）式、（２３）式で得られたΔｄｑ、Δｑｄを各々積分器４４ａ、４４ｂにて積分することで、ｄｑ軸上の電流補正量ΔＩｄ（＝Δｑｄ／ｓ）、ΔＩｑ（＝Δｄｑ／ｓ）を得る。
【００９２】
Δｄｑ＝ΔＶｄ・Ｋｄ  ／  ｜ω１｜                              ・・・（２２）
Δｑｄ＝ΔＶｑ・Ｋｑ  ／  ｜ω１｜                              ・・・（２３）
【００９３】
ただし、Ｋｄ：ｄ軸側調整ゲイン、Ｋｑ：ｑ軸側調整ゲインであり、これらＫｄ、Ｋｑは電流指令補正に係わる補正制御パラメータである。前記Ｋｄ、Ｋｑは、後述の方法により、制御パラメータ調整手段６により制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑに含めて合わせて調整される。
また、（補正前の）ｄ軸電流指令値Ｉｄｘ＊は、零またはトルク等から決まる所定の値に設定すれば良い。
【００９４】
このようにして得られたｄｑ軸上の電流補正量ΔＩｄ、ΔＩｑを用いて、（補正前の）ｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄｘ＊、Ｉｑｘ＊を（２４）式、（２５）式により補正し、（補正後の）ｄｑ軸上の電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を電流制御手段５へ出力する。
【００９５】
Ｉｄ＊＝Ｉｄｘ＊−ΔＩｄ                                        ・・・（２４）
Ｉｑ＊＝Ｉｑｘ＊−ΔＩｑ                                        ・・・（２５）
【００９６】
次に、制御パラメータ調整手段６ｂでの制御パラメータ調整法について説明する。
本発明の実施の形態４における制御パラメータ調整手段６ｂでは、電流指令演算手段４ｂの動作により前記調整用速度指令と交流回転機１の回転速度ωｍとに基づいたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が調整用電流指令値として電流制御手段５に出力されることに基づき交流回転機１へ三相電圧を出力した際の、ｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊とによる評価値に基づいて、品質工学の解析法、特に直交表を用いた制御パラメータ設計手法により、補正制御パラメータであるｄ軸側調整ゲインとｑ軸側調整ゲインとを含んだ制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑ、Ｋｄ、Ｋｑを調整する。
【００９７】
本実施の形態４では、調整する制御パラメータ（品質工学における制御因子）をＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑ、Ｋｘ（＝Ｋｄ／Ｋｑ）、Ｋｑの６因子とし、Ｌ１８直交表を用いた例について説明する。勿論、ＫｄとＫｑの比を表すＫｘではなく、Ｋｄを直接調整する方法でも良い。本実施の形態では、図４のＬ１８直交表とは異なる１つの制御因子（制御因子１）のみ６水準設定可能なＬ１８直交表を用いる方法についても説明する。
【００９８】
図１２は、図４の直交表とは異なるＬ１８直交表を示している。図４の直交表とは異なり、調整できるパラメータ（因子）の数は最大７つであるが、１つの制御因子（制御因子１）のみ６水準設定できる。
先の実施の形態１と同様に、各制御パラメータに適当に３つの値（水準１〜３）を割り当てる。ただし、図１２の直交表を用いる場合は、制御因子１に６つの値（水準１〜６）を割り当てる。割り当てる方法に制約は無く、パラメータの概数が予め判明している場合、あるいは交流回転機の電気的定数（抵抗、インダクタンス等）から算出される場合はそれらの値を基準に割り当てても良い。
【００９９】
図１３は、図４のＬ１８直交表を適用した場合における調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３つの値（水準１〜水準３）の一例を示している。最大８つのパラメータ（因子）を調整することができるが、調整する制御パラメータは６因子であるため、残りの２因子（制御因子１、８）は何も割り当てない。
図１４は、図１２のＬ１８直交表を適用した場合における調整対象制御パラメータと各制御パラメータに割り当てた３ないし６つの値（水準１〜３ないし６）の一例を示している。最大７つの制御パラメータ（因子）を調整することができるが、調整する制御パラメータは６因子であるため、残りの１因子（制御因子７）は何も割り当てない。
【０１００】
図４または図１２において、試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各行に記載されている通り、前記６つの制御パラメータの水準を設定し、各々の制御パラメータ設定の条件で計１８回パラメータ調整のための試験を実施する。すなわち、図４または図１２の直交表に基づいて、６つの制御パラメータの設定値を１８回変更して試験を実施する。本試験結果からパラメータ毎に水準１〜３ないし６の中でどの水準が適切な値かを求めることができる。（本実施の形態で設定しなかった制御因子については無視する。）なお、必ずしも図４または図１２のＬ１８直交表を用いる必要は無く、調整する制御パラメータの因子数と水準数に応じて他の直交表を用いても良い。
【０１０１】
パラメータ調整のための試験方法は、調整用の所定の速度指令（ωｍ１＊、ωｍ２＊、・・・）を１通りまたは複数通り設定し、電流指令演算手段４ｂの動作により電流制御手段５へ出力した時の評価値としての電力演算値Ｐｃａｌをｄｑ軸上の電流検出値Ｉｄ、Ｉｑとｄｑ軸上の電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊とに基づいて前記（５）式により算出し、入力に対する電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を試験条件Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する。ＳＮ比と感度の算出は、非特許文献１に記載されている公知の演算手法を用いて算出する。前記（６）式による算出でも良い。
なお、調整用電流指令値として、前記ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に加え、トルク等から決まる所定の値に設定したｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を電流制御手段５に出力して各制御パラメータの調整を行うようにしてもよい。
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を算出すると、非特許文献１に記載されている品質工学による公知の演算手法を用いて、各制御パラメータ（制御因子）の水準毎にＳＮ比と感度を算出し、要因効果図を作成する。
【０１０２】
図１５は、図１２のＬ１８直交表を適用した場合の要因効果図の一例を示すもので、縦軸がＳＮ比または感度、横軸が制御因子１〜７とその水準を示している。この要因効果図から、制御パラメータ毎に水準１〜３（制御因子１は水準１〜６）の中でどの水準が適切かをＳＮ比の大きさを基準に選択する。
なお、感度の大きさを基準に適切な各制御パラメータの水準を求めてもよいが、通常ＳＮ比が小さければ感度の調整は可能であるため、ここではＳＮ比を優先させ、所望の感度が得られない場合は感度も水準選択に考慮する。
【０１０３】
図１５の場合、各制御パラメータのＳＮ比が最大となる水準値を選択すると、制御因子１（補正制御パラメータＫｑ）：水準５（５００）、制御因子２（補正制御パラメータの比Ｋｘ＝Ｋｄ／Ｋｑ）：水準３（５）、制御因子３（制御パラメータＫｐｄ）：水準３（４０）、制御因子４（制御パラメータＫｉｄ）：水準２（３００００）、制御因子５（制御パラメータＫｐｑ）：水準１（４０）、制御因子６（制御パラメータＫｉｑ）：水準１（４００００）となり、制御パラメータの適切な設定値Ｋｑ：５００、Ｋｘ：５（すなわちＫｄ：２５００）、Ｋｐｄ：４０、Ｋｉｄ：３００００、Ｋｐｑ：４０、Ｋｉｑ：４００００が求まる。ただし、図１５において、本実施の形態で設定しなかった制御因子７のＳＮ比・感度は特に意味を持たない。さらに細かく制御パラメータを調整する場合は、前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験で得られた各制御パラメータ（Ｋｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑ、Ｋｘ、Ｋｑ）の適切値を基準に再度水準を設定し直して、同様な試験を繰り返せば良い。
【０１０４】
このようにして、電流指令補正に係わる補正制御パラメータＫｘ（Ｋｄ）、Ｋｑと電流制御に係わる制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑのパラメータを調整する。
また、実施の形態１と同様に、抵抗・インダクタンス等の誤差因子に対してロバストになるように制御パラメータを調整できるように、誤差条件Ｎ１、Ｎ２、・・・といったように複数の誤差条件を設定し、前記誤差条件の各々に対して前記Ｌ１８直交表に基づいた前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験を実施し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について複数の誤差条件を考慮した電力演算値ＰｃａｌのＳＮ比と感度を算出しても良い。
【０１０５】
さらに、特に定出力運転と呼ばれる交流回転機１から出力されるトルクと交流回転機１の回転速度ωｍとの積が一定となる運転領域において、定出力運転中に常に交流回転機１の出力（電力）が一定値となるように制御パラメータを調整する方法として以下の方法がある。
【０１０６】
この方法は、まず、定出力運転領域を回転速度ωｍに応じて複数の区間Ｓ１、Ｓ２、・・・に分ける。
一例として、定格速度１０００ｒ／ｍｉｎ、最高速度２０００ｒ／ｍｉｎの交流回転機があるとすると、定出力領域において区間Ｓ１（１０００ｒ／ｍｉｎ〜１２５０ｒ／ｍｉｎ）、区間Ｓ２（１２５０ｒ／ｍｉｎ〜１５００ｒ／ｍｉｎ）、区間Ｓ３（１５００ｒ／ｍｉｎ〜１７５０ｒ／ｍｉｎ）、区間Ｓ４（１７５０ｒ／ｍｉｎ〜２０００ｒ／ｍｉｎ）の４区間を設定する。
【０１０７】
調整用速度指令ωｍ＊として最高速度２０００ｒ／ｍｉｎのステップ指令を与えると、交流回転機１は上限値である最高速度２０００ｒ／ｍｉｎまで加速する。交流回転機１の加速中において、区間Ｓｉ（ｉ＝１〜４）における電力演算値Ｐｃａｌの時間積分値Ｐ（Ｓｉ）を（２６）式から設定区間毎に算出する。
【０１０８】
【数５】
2010284055.tif 000007
【０１０９】
ただし、ｔ１：区間Ｓｉに入った瞬間の時刻、ｔ２：区間Ｓｉを抜けた瞬間の時刻である。
この４区間におけるＰ（Ｓｉ）を、前記Ｌ１８直交表に基づいた前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８の１８通りの試験毎に算出し、４区間におけるＰ（Ｓｉ）のＳＮ比と感度をＮｏ．１〜Ｎｏ．１８の各々について算出する。
このように、定出力運転が実行される広い回転速度の範囲を想定した条件データを考慮した中から最適の制御パラメータを調整抽出することになり、結果として、このようにして設定された制御パラメータを用いた制御装置は、回転速度の広い範囲で安定した定出力運転を可能とするわけである。
なお、定出力領域内の区間の設定数は前記のように４区間に拘る必要は無く、交流回転機１の制御装置（制御パラメータ調整手段）の演算能力や交流回転機１の定出力領域の速度帯域の広さ等を勘案して設定すれば良い。
【０１１０】
なお、電流制御に係わる制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑのパラメータ設定値を固定値にしておいて、電流指令補正に係わる補正制御パラメータＫｘ（Ｋｄ）、Ｋｑのみを調整しても良い。
また、逆に、さらに数多くの種別の制御因子の割り付けが可能な直交表を用い、電流制御に係わる制御パラメータＫｐｄ、Ｋｉｄ、Ｋｐｑ、Ｋｉｑに加え、補正制御パラメータパラメータＫｘ（Ｋｄ）、Ｋｑおよび速度制御パラメータＫｐｓ、Ｋｉｓの合計８つの制御パラメータを調整することも可能である。
【０１１１】
なお、以上の実施の形態４では、１組の三相巻線を有している交流回転機１を対象とした交流回転機の制御装置について説明したが、実施の形態２で示したような三相巻線の組数が２組以上の交流回転機についても同様な調整が実施できる。
【０１１２】
以上で説明したように、本発明の実施の形態４における交流回転機の制御装置によれば、品質工学による直交表を用いた制御パラメータ設計手法に基づいて電気系の制御パラメータ（電流制御手段の比例積分制御における比例ゲイン・積分ゲイン）調整を行うことから、インダクタンスをはじめとする交流回転機の電気的定数誤差等の外乱にロバストな制御パラメータが得られ、かつ、電力変換手段２の出力電圧制限から電流指令値を補正する場合に必要となる補正制御パラメータの調整についても、電流制御で必要となる制御パラメータに含め、これら複数の制御パラメータをより少ない作業工程で簡便に調整できる効果がある。その結果、電力変換手段２を用いて交流回転機１を安定に駆動できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本願発明は、各種の交流回転機の制御装置における制御演算において必要となる各種の制御パラメータを適切な値に設定調整する場合に広く適用できるものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１，１ａ  交流回転機Ｍ、２，２ａ  電力変換手段、３，３ａ，３ｂ  電流検出手段、
４，４ａ，４ｂ  電流指令演算手段、５，５ａ，５ｂ  電流制御手段、
６，６ａ，６ｂ  制御パラメータ調整手段、７  回転子位置検出手段、
８  位相補正手段、９  速度演算手段、２１，２１ａ，２１ｂ  電力変換部、
２２，２２ａ，２２ｂ  スイッチング制御部、
２３，２３ａ，２３ｂ  二相−三相座標変換部、２４ａ〜ｉ  アーム、
２５ａ〜ｒ  スイッチング素子、２６，２６ａ，２６ｂ  直流電圧源、
４１ａ〜ｃ  絶対値演算器、４２ａ〜ｅ  加減算器、４４ａ，４４ｂ  積分器、
４５  ＰＩ制御器、４００ａ，４００ｂ  電圧制限値設定器、４０１  極対数設定器、
４０２  電流指令設定器、４３０  乗算器、４３１ａ，４３１ｂ  乗除算器。
【図１】
2010284055.tif 000008
【図２】
2010284055.tif 000009
【図３】
2010284055.tif 000010
【図４】
2010284055.tif 000011
【図５】
2010284055.tif 000012
【図６】
2010284055.tif 000013
【図７】
2010284055.tif 000014
【図８】
2010284055.tif 000015
【図９】
2010284055.tif 000016
【図１０】
2010284055.tif 000017
【図１１】
2010284055.tif 000018
【図１２】
2010284055.tif 000019
【図１３】
2010284055.tif 000020
【図１４】
2010284055.tif 000021
【図１５】
2010284055.tif 000022